專利名稱：渦輪式增壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種例如與工廠內(nèi)的氣壓管路等連接設(shè)置、根據(jù)需要使空 氣等流體壓力升壓的適用為增壓器的渦輪式增壓裝置。
背景技術(shù)：
通常，在設(shè)置多個氣動機器的工廠等具有使用氣壓管路(配管)連接 于各氣動機器間、將從例如成為加壓氣源的空氣壓縮機排出的壓縮空氣、
通過氣壓管路向各個氣動機器供給的結(jié)構(gòu)。并且，已知一種在如此氣壓管 路的下游側(cè)，使用例如被稱為增壓式壓縮機的往復(fù)運動式壓縮機，使管路 內(nèi)的氣壓增倍的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻l)。 專利文獻1:日本特開2007-51614號/>才艮
可是，此種往復(fù)運動式壓縮機，由于通過使活塞在作為氣筒的缸體內(nèi) 往復(fù)運動，具有在缸體內(nèi)一邊壓縮吸入的空氣， 一邊排出的結(jié)構(gòu)，故存在 著例如伴隨空氣的排出等動作聲音變大且容易成為噪音，成為周圍的作業(yè) 環(huán)境變差的原因等問題。
另一方面，作為與往復(fù)運動式壓縮機相比，動作聲音小、肅靜性優(yōu)的 壓縮機，已知有一種渦輪式流體機械。并且，此種渦輪式壓縮機構(gòu)成為 通過例如電動馬達等的驅(qū)動機構(gòu)，使旋轉(zhuǎn)渦輪相對固定渦輪旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，使 空氣等的流體在兩個渦輪間的壓縮室內(nèi)連續(xù)壓縮(例如參照專利文獻2)。
專利文獻2:日本公開技術(shù)號2006 - 504219
在這種以往技術(shù)的渦輪式壓縮機中，在固定渦輪與旋轉(zhuǎn)渦輪的對置面 間設(shè)置磁鐵，在例如壓縮運轉(zhuǎn)開始前等，通過磁力限制旋轉(zhuǎn)渦輪在由軸向 的間隙的量(空隙)所產(chǎn)生晃動、振動的位移。
另外，作為此時的磁鐵，也提出了一種采用例如螺線管等的電磁鐵的 方案。然而，在使用此種電磁鐵時，例如在壓縮機運轉(zhuǎn)開始時等，可根據(jù) 需要停止向電磁鐵供電使磁力消失，以確保旋轉(zhuǎn)渦輪順暢動作(旋轉(zhuǎn)動作)。
可是，在上述的專利文獻2的以往技術(shù)中，在壓縮運轉(zhuǎn)開始前等，在
外力的作用下，通過磁鐵的磁力限制旋轉(zhuǎn)渦輪一邊在軸向晃動、 一邊振動。
然而，為了通過磁鐵的磁力充分發(fā)生如此的限制力，必然會造成為支 承旋轉(zhuǎn)渦輪的重量而使用大型、貴重的磁鐵，從費用與效果的觀點來考慮， 實際上未必是有效的解決對策。
此外，在本來的壓縮運轉(zhuǎn)(正常運轉(zhuǎn))時，在磁鐵的磁力對旋轉(zhuǎn)渦輪作用 時，也會成為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪時的阻力，磁力會給予不良影響，會招致 起動負荷的增大、機械損失變大，結(jié)果會出現(xiàn)運轉(zhuǎn)效率降低的問題。
另一方面，使用螺線管等電磁鐵的情況下，在壓縮運轉(zhuǎn)時通過解除通 電，使磁力消失，可補償旋轉(zhuǎn)渦輪的順暢的動作。但是，在此情況下，必 然也會造成使用大型且貴重的電磁鐵，從費用與效果的觀點看，未必現(xiàn)實。
而且，在如此情況下，相對電》茲鐵進行供電的電氣配線，因為必須例 如插入固定渦輪側(cè)而進行設(shè)置，由此使得渦輪式壓縮機的構(gòu)造變得復(fù)雜， 而存在很難實現(xiàn)小型、輕量化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
目的是提供一種通過將渦輪式壓縮機作為增壓器使用，可使動作聲音小、 確保靜音的并且，能夠容易起動的渦輪式增壓裝置。 解決技術(shù)問題的方案
為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明的第 一 方面的渦輪式增壓裝置為，
其具有渦輪式的壓縮機構(gòu)，其在兩個渦輪部件的搭接部重合并旋轉(zhuǎn)運動 期間，將從外部的加壓流體供給才幾構(gòu)供給的加壓流體由吸入口吸入并在壓 縮室內(nèi)壓縮，作為壓縮流體從排出口排出；驅(qū)動機構(gòu)，其將構(gòu)成該壓縮機 構(gòu)的各所述渦輪部件中的至少一個渦輪部件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；開關(guān)閥，其設(shè)置在 所述壓縮才幾構(gòu)的吸入口與所述加壓流體供給才幾構(gòu)之間，將所述吸入口相對 加壓流體供給機構(gòu)連通、斷開；控制機構(gòu)，其控制該開關(guān)閥的連通、斷開 和所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動、停止，該控制機構(gòu)的構(gòu)成為在通過所述開關(guān)閥 使所述加壓流體供給機構(gòu)與吸入口連通后，由所述驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述 渦輪部件。
另外，所述壓縮機構(gòu)具有抑制被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述渦輪部件自轉(zhuǎn)的防自
轉(zhuǎn)^L構(gòu)，該防自轉(zhuǎn)^L構(gòu)通過由具有剛性的^^形的滾3朱和從所述渦輪部件的 軸向力方向兩側(cè)夾持該滾珠以承受所述渦輪部件的軸向負載的 一對止推軸 承構(gòu)成的球形連接器構(gòu)成。
所述控制機構(gòu)優(yōu)選為，在開啟所述開關(guān)閥后，所述壓縮機構(gòu)的排出口 直至達到與所述吸入口同壓期間，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
優(yōu)選在所述壓縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)
構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，直至所述壓力傳感器的檢測壓力值達到所 述加壓流體供給機構(gòu)的供給壓力值期間，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
優(yōu)選在所述壓縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述壓縮機構(gòu) 的吸入側(cè)設(shè)有吸入側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)
測壓力值的差處于預(yù)定的差壓以下時，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
優(yōu)選在所述壓縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu) 構(gòu)成為在所述排出側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值直至達到預(yù)定的設(shè)定壓力 值時，4吏所述驅(qū)動才幾構(gòu)停止，在越過所述i殳定壓力值時驅(qū)動所述驅(qū)動才幾構(gòu)。
優(yōu)選在所述驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)有檢測出旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)傳感器，所述控制 機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，所述旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測位置越過預(yù)定 的旋轉(zhuǎn)位置時，驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)。
所述控制機構(gòu)可構(gòu)成為以在開啟所述開關(guān)閥后預(yù)定的時間范圍內(nèi)， 驅(qū)動所述驅(qū)動纟幾構(gòu)。
此外，優(yōu)選在所述壓縮4幾構(gòu)的吸入口與加壓流體供給機構(gòu)之間，設(shè)有
機構(gòu)構(gòu)成為使所述驅(qū)動機構(gòu)停止，在關(guān)閉所述開關(guān)閥的狀態(tài)下開啟所述 開放閥。
發(fā)明的效果
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的實施例，在由壓縮機構(gòu)產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)開始 前，當(dāng)通過開關(guān)閥將加壓流體供給機構(gòu)與吸入口連通時，能夠使來自加壓 流體供l合才幾構(gòu)的加壓流體/人壓縮才幾構(gòu)的吸入口流入到壓縮室內(nèi)，通過此時 的流體壓力能夠容易地起動。
另外，根據(jù)一個實施例，由于由球形連接器構(gòu)成用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的渦輪 部件的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)，能夠例如由從渦輪部件的軸向力方向(軸向)兩側(cè)夾持球
形滾珠的一對止推軸承承受著來自壓縮室內(nèi)的壓縮流體施加到所述渦輪部 件上的軸向負載，能夠抑制所述渦輪部件的不穩(wěn)定情況，并且，能夠順暢 地進行渦輪部件的防自轉(zhuǎn)，能夠使旋轉(zhuǎn)動作穩(wěn)定。另外，能夠通過來自加 壓流體供給機構(gòu)的流體壓力，簡單地抑制在壓縮運轉(zhuǎn)開始前、球形連接器 上發(fā)生的晃動等。
此外，才艮據(jù)一個實施例，由于構(gòu)成為在開啟開關(guān)閥后、壓縮^JL構(gòu)的 排出口直至達到與吸入口同壓期間，開始驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，由加壓流體供 給才幾構(gòu)經(jīng)過壓縮才幾構(gòu)的吸入口流入到壓縮室內(nèi)的加壓流體，以從外徑側(cè)的 壓縮室向內(nèi)徑側(cè)的壓縮室慢慢浸透的方式流入，能夠由此時的流體壓力將 用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的渦輪部件向軸向推壓，并且，能夠^f吏該渦輪部件慢慢地旋 轉(zhuǎn)。并且，通過在此狀態(tài)下、壓縮機構(gòu)的排出口直至達到與吸入口同壓期 間，開始由驅(qū)動機構(gòu)進行的渦輪部件的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，能夠順暢地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動渦 輪部件，能夠容易地減輕驅(qū)動機構(gòu)的起動負荷等。
并且，#4居一個實施例，由于構(gòu)成為在開啟開關(guān)閥后、排出側(cè)壓力 傳感器的檢測壓力值直至達到加壓流體供給機構(gòu)的供給壓力值期間，驅(qū)動 驅(qū)動機構(gòu)，能夠根據(jù)預(yù)定的加壓流體供給機構(gòu)的供給壓力值與排出側(cè)壓力 傳感器的檢測壓力值，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜隍?qū)動驅(qū)動機構(gòu)的時間(壓縮運轉(zhuǎn)的開 始時間)。
一方面，根據(jù)一個實施例，由于構(gòu)成為在開啟開關(guān)閥后、排出側(cè)壓 力傳感器的檢測壓力值與吸入側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值的差處于預(yù)定的 差壓以下時，開始驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，能夠根據(jù)吸入側(cè)壓力傳感器的檢測壓 力值與排出側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜隍?qū)動驅(qū)動機構(gòu)的 時間(壓縮運轉(zhuǎn)的開始時間)。
另外，根據(jù)一個實施例，由于構(gòu)成為在開啟開關(guān)閥后、排出側(cè)壓力 傳感器的檢測壓力值直至達到預(yù)定的設(shè)定壓力值時使驅(qū)動機構(gòu)停止，在越 過所述設(shè)定壓力值時驅(qū)動驅(qū)動機構(gòu)，能夠根據(jù)預(yù)定的設(shè)定壓力值與排出側(cè) 壓力傳感器的檢測壓力值，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜隍?qū)動驅(qū)動機構(gòu)的時間。
此外，根據(jù)一個實施例，由于設(shè)有檢測出驅(qū)動機構(gòu)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn) 傳感器，控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟開關(guān)閥后、旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測位置越過 預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置時，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，能夠根據(jù)在開啟開關(guān)閥后 驅(qū)動機構(gòu)的軸旋轉(zhuǎn)了多少角度，適當(dāng)?shù)乜刂朴糜隍?qū)動驅(qū)動機構(gòu)的時間(壓縮
運轉(zhuǎn)的開始時間)。
另外，根據(jù)一個實施例，由于構(gòu)成為在以開啟開關(guān)閥后預(yù)定的時間 范圍內(nèi)，開始驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動，能夠通過基于至此的實驗數(shù)據(jù)等、求得應(yīng) 當(dāng)開始驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動的適合的時間，很好地實現(xiàn)了壓縮運轉(zhuǎn)開始時的起 動負荷的減輕等。
再有，根據(jù)一個實施例，構(gòu)成為在壓縮機構(gòu)的吸入口與加壓流體供 給機構(gòu)之間，設(shè)有在斷開開關(guān)閥的狀態(tài)下、將所述吸入口側(cè)向大氣開放的 開放閥。為此，即使在渦輪式的壓縮機構(gòu)進行的壓縮運轉(zhuǎn)剛剛停止后，壓 縮流體殘留在各壓縮室內(nèi)的情況下，也使驅(qū)動機構(gòu)停止，并在關(guān)閉所述開 關(guān)閥的狀態(tài)下(將壓縮機構(gòu)的吸入口與加壓流體的供給機構(gòu)之間斷開的狀態(tài) 下)，通過開啟所述開放閥，能夠?qū)埩粼谒鰤嚎s室內(nèi)的壓力從所述吸入 口側(cè)向大氣開放，能夠抑制例如在壓縮室內(nèi)等發(fā)生冷凝水的現(xiàn)象。


圖1為示出本發(fā)明第1實施例的渦輪式增壓裝置的整體結(jié)構(gòu)圖。 圖2為示出圖1中的渦輪式壓縮機主體放大的縱剖面圖。 圖3為示出圖1中的控制裝置產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理的 流程圖。
圖4為示出第2實施例的渦輪式增壓裝置的整體構(gòu)成圖。 圖5為示出圖4中的控制裝置產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理的 流程圖。
圖6為示出第3實施例的渦輪式增壓裝置的整體構(gòu)成圖。 圖7為示出圖6中的控制裝置產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理的 流程圖。
圖8為示出第4實施例的渦輪式增壓裝置的整體構(gòu)成圖。 圖9為示出圖8中的控制裝置產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理的 流程圖。
圖IO為示出第5實施例的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理的流程圖。 圖11為示出第6實施例的渦輪式增壓裝置的整體構(gòu)成圖。 圖12為示出圖11中的控制裝置產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)前的起動時控制處理 的流程圖。
圖13為示出第7實施例的渦輪式增壓裝置的整體構(gòu)成圖。 附圖標記說明
1渦輪式壓縮機主體(壓縮機構(gòu))2罩體 3固定渦輪(渦輪部件) 3A， 5A鏡板 3B， 5B搭接部 5旋轉(zhuǎn)渦輪 6壓縮室 7吸入口 8排出口 9旋轉(zhuǎn)軸 15防自轉(zhuǎn)機構(gòu) 15A， 15B止推軸承 15C滾珠 16 電動馬達(驅(qū)動機構(gòu)) 16D驅(qū)動軸 17導(dǎo)入配管 18
工廠的氣壓管路(加壓流體供給機構(gòu))19吸入側(cè)的電磁閥(開關(guān)閥) 20 排出配管 21箱體22排出側(cè)的電磁閥 23, 31吸入側(cè)壓力傳感器24 排出側(cè)壓力傳感器 25， 32, 41， 52， 62， 72控制裝置(控制機構(gòu))51 旋轉(zhuǎn)傳感器 61開^t閥 71三通閥(開關(guān)閥，開^:閥)
具體實施例方式
以下，將對本發(fā)明實施例的渦輪式增壓裝置，作為在工廠的氣壓管路 中作為增壓器(升壓機)使用時為例，根據(jù)附圖詳細地說明。
在此，圖1至圖3示出本發(fā)明的第1實施例。圖中，l為構(gòu)成渦輪式的 壓縮4幾構(gòu)的渦輪式壓縮4幾主體(以下稱作壓縮才幾主體)，2為構(gòu)成該壓縮4幾主 體1的外殼的罩體，該罩體2如圖2所示，作為在軸向一側(cè)開口的有底筒 狀體而成。另外，在罩體2的軸向另一側(cè)，在軸線Ol-Ol上可裝脫地安裝 著具有后述的驅(qū)動軸16D的電動馬達16。
此時，罩體2大致形成為具有軸向一側(cè)(后述的固定渦輪3側(cè))開口的 筒部2A、與該筒部2A的軸向另一側(cè)形成一體并向徑向內(nèi)向延伸的環(huán)狀底 部2B和從朝該底部2B的內(nèi)周側(cè)向軸向 一側(cè)突出的筒狀的軸^^安裝部2C 。 并且，在罩體2的筒部2A內(nèi)，收納有后述的旋轉(zhuǎn)渦輪5、偏心套筒12、配 重13、防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15等。
另夕卜，在罩體2的底部2B側(cè)，設(shè)有經(jīng)由防自轉(zhuǎn)才幾構(gòu)15,承受被施加到 后述的旋轉(zhuǎn)渦輪5上的軸向的軸向負載的多個臺座部2D(在圖2中只示出1 個)，這些臺座部2D以規(guī)定的間隔設(shè)置于罩體2的周向上。
3為固定在罩體2(筒部2A)的開口端側(cè)上而設(shè)置的固定渦輪，該固定渦 輪3如圖2所示大致形成為具有以軸線Ol-Ol為中心而形成圓板狀的鏡 板3A、豎立設(shè)置于該鏡板3A表面上的螺旋狀的搭接部3B和筒狀支承部 3C，該筒狀支承部3C將該搭接部3B以從徑向外側(cè)包圍的方式設(shè)置在鏡板
3A的外周側(cè)、靠多個螺栓4等緊固到罩體2(筒部2A)的開口端側(cè)。
5為示出在軸向與固定渦輪3對置的位置上，可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于罩體2內(nèi) 的旋轉(zhuǎn)渦輪。并且，該旋轉(zhuǎn)渦輪5如圖2中所示大致由以軸線02-02為中 心的圓板狀的鏡板5A,垂直設(shè)置在該鏡板5A上的螺旋狀的搭接部5B，和 在鏡板5A的背面(與搭接部5B相反側(cè)的面)側(cè)上突出設(shè)置、通過旋轉(zhuǎn)軸承 14安裝在后述偏心套筒12上的筒狀凸起部5C構(gòu)成。
另外，在旋轉(zhuǎn)渦輪5的背面部的外徑側(cè)上，與后述的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15的 止推軸承15B嵌合安裝的多個安裝座部5D(在圖2中只圖示了 1個)具有間 隔地設(shè)置在旋轉(zhuǎn)渦輪5的周向上，這些安裝座部5D設(shè)置于軸向上與罩體2 的各臺座部2D相對置的位置上。
在此，旋轉(zhuǎn)渦輪5的凸起部5C,以其中心的軸線02-02相對于成為固 定渦輪3的中心的軸線Ol-Ol，在通過后述的偏心套筒12以預(yù)定尺寸5的 量在徑向上偏心設(shè)置。在此狀態(tài)下，旋轉(zhuǎn)渦輪5的搭*接部5B與固定渦輪3 的搭接部3B重疊式配置，在這些揭、接部3B、 5B之間，劃分成多個壓縮室 6、 6、…。
并且，由電動馬達16經(jīng)后述的旋轉(zhuǎn)軸9和偏心套筒12驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪5， 在由后述的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15限制自轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，相對固定渦輪3進行旋轉(zhuǎn)運 動。即，旋轉(zhuǎn)渦輪5相對固定渦輪3的軸線Ol-Ol以具有所述尺寸5的量 的旋轉(zhuǎn)半徑做旋轉(zhuǎn)動作。
由此，多個壓縮室6內(nèi)的外徑側(cè)的壓縮室6，從設(shè)置于固定渦輪3外周 側(cè)上的吸入口 7吸入空氣，該空氣在各壓縮室6內(nèi)隨著旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn) 動作被連續(xù)地壓縮。并且，內(nèi)徑側(cè)的壓縮室6 A人設(shè)置于固定渦輪3的中心 側(cè)上的排出口 8向外部排出壓縮空氣。
9為經(jīng)由軸承10等可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在罩體2的軸承安裝部2C內(nèi)的旋轉(zhuǎn) 軸，該旋轉(zhuǎn)軸9如圖2所示地，基端側(cè)(軸向的另一側(cè))可裝脫地固定在后述 的電動馬達16的驅(qū)動軸16D上，由電動馬達16旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。另外，在旋轉(zhuǎn) 軸9的前端側(cè)(軸向的一側(cè))上，旋轉(zhuǎn)渦輪5的凸起部5C經(jīng)由后述的偏心套 筒12與旋轉(zhuǎn)軸承14被可旋轉(zhuǎn)地連4矣。
此外，如圖2所示地向徑向外向延伸的輔助配重11 一體地形成在i走轉(zhuǎn) 軸9的基端側(cè)上，在后述的配重13與旋轉(zhuǎn)渦輪5旋轉(zhuǎn)時，各自產(chǎn)生的離心 力成為使旋轉(zhuǎn)軸9等受到傾斜方向的外力(力矩力)，而輔助配重11具有抵
消上述外力作用的功能。
12為設(shè)置在旋轉(zhuǎn)軸9前端側(cè)上的階梯筒狀的偏心套筒，該偏心套筒12 通過后述的旋轉(zhuǎn)軸承14將旋轉(zhuǎn)渦輪5的凸起部5C側(cè)以偏心狀態(tài)連接在旋 轉(zhuǎn)軸9上。并且，偏心套筒12與旋轉(zhuǎn)軸9一體旋轉(zhuǎn)，將其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn) 渦輪5的旋轉(zhuǎn)動作。另外，在偏心套筒12的外周側(cè)上， 一體地形成有為穩(wěn) 定旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)動作的配重13。
14為表示配設(shè)于旋轉(zhuǎn)渦輪5的凸起部5C與偏心套筒12之間的旋轉(zhuǎn)軸 承，該旋轉(zhuǎn)軸承14將旋轉(zhuǎn)渦輪5的凸起部5C相對偏心套筒12可旋轉(zhuǎn)地支 承著，旋轉(zhuǎn)渦輪5相對于旋轉(zhuǎn)軸9的軸線Ol-Ol具有前述的旋轉(zhuǎn)半徑(尺寸 5)地補償旋轉(zhuǎn)動作。
15為設(shè)置于罩體2的底部2B與旋轉(zhuǎn)渦輪5的背面?zhèn)戎g的多個(例如3 個)防自轉(zhuǎn)才幾構(gòu)，該各防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15由所謂的^求形連接器構(gòu)成，通過后述的 止推軸承15A、 15B與滾珠15C等防止旋轉(zhuǎn)渦輪5的自轉(zhuǎn)。并且，這些防 自轉(zhuǎn)機構(gòu)15分別設(shè)置于罩體2的各臺座部2D與旋轉(zhuǎn)渦輪5的各安裝座部 5D之間。
即，由球形連接器構(gòu)成的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15具有含有如圖2所示的固定 設(shè)置于罩體2的臺座部2D側(cè)上的第1止推軸承15A、與該第1止推軸承15A 在軸向?qū)χ玫卦O(shè)置于旋轉(zhuǎn)渦輪5的安裝座部5D側(cè)上的第2止推軸承15B和 可轉(zhuǎn)動地設(shè)置于第1、 2止推軸承15A、 15B間的球狀滾珠15C。
另外，防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15的滾珠15C由具有例如鋼球等高剛性材料作為球 體而成，施加到旋轉(zhuǎn)渦輪5的鏡板5A等上的軸向負載，與止推軸承15A、 15B—同由罩體2的臺座部2D側(cè)承受。由此，由球形連接器構(gòu)成的防自轉(zhuǎn) 機構(gòu)15兼作推力支承機構(gòu)。
16為旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪5的作為驅(qū)動機構(gòu)的電動馬達，該電動馬達16 具有構(gòu)成其外殼的馬達罩體16A、該馬達罩體16A如圖2所示，在底部2B 側(cè)一體化地固定在壓縮才幾主體1的罩體2上。并且，電動馬達16大致形成 為固定設(shè)置于馬達罩體16A的內(nèi)周側(cè)上的定子16B、可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于該 定子16B的徑向內(nèi)側(cè)上的轉(zhuǎn)子16C和與設(shè)置在該轉(zhuǎn)子16C的中心側(cè)上的轉(zhuǎn) 子16C成一體旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動軸16D。
在此，電動馬達16的驅(qū)動軸16D，其前端側(cè)(軸向的一側(cè))朝向罩體2 的底部2B側(cè)突出，如圖2所示與旋轉(zhuǎn)軸9一體地連接。并且，電動馬達16
由后述的控制裝置25 /人外部供電時，其驅(qū)動軸16D如圖2所示地以軸線 Ol-Ol為中心地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，由此，通過旋轉(zhuǎn)軸9、偏心套筒12等旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 旋轉(zhuǎn)渦輪5。
17為與壓縮機主體1的吸入口 7連續(xù)設(shè)置的導(dǎo)入配管，該導(dǎo)入配管17 如圖1所示與工廠的氣壓管路18連接。并且，該氣壓管路18構(gòu)成供給例 如0.1-0.5MPa(兆帕斯卡)左右的加壓空氣的加壓流體供給機構(gòu)。即，在設(shè) 有各種氣動機器(未圖示)的工廠內(nèi)，設(shè)置了連接于各氣動機器之間的氣壓管
路18(配管)，具有根據(jù)需要通過加壓空氣使任意的氣動才幾器動作。
而且，如此氣壓管路18例如設(shè)定為0.5MPa以下的氣壓。為此，需要 其以上的高壓縮空氣的情況下，如圖1所示，通過將壓縮機主體1的吸入 口 7經(jīng)導(dǎo)入配管17與氣壓管路18連接，將渦輪式的壓縮機主體1作為增 壓器(升壓機)使用，使得在后述箱體21內(nèi)產(chǎn)生高壓的壓縮空氣。并且，箱 體21內(nèi)的高壓的壓縮空氣適宜向使用高壓的氣動機器提供。
19作為設(shè)置在壓縮機主體1的吸入口 7與氣壓管路18之間的作為開關(guān) 閥的電f茲閥，該電i茲閥19如圖1所示，與導(dǎo)入配管17的途中部位或吸入 口7的開口端等連接設(shè)置。并且，電磁閥19通過后述的控制裝置25進行 開、關(guān)控制，開閥時，使壓縮機主體l的吸入口 7與氣壓管路18連通，關(guān) 閥時， -使吸入口 7與氣壓管路18斷開。
20為表示壓縮機主體1的排出口 8與下游側(cè)的箱體21等連接的排出配 管，該排出配管20—邊使從壓縮機主體1的排出口 8排出的高壓的壓縮空 氣貯留在箱體21內(nèi)，一邊使壓縮空氣向使用高壓的氣動機器(未圖示)供給。
22為設(shè)置在壓縮機主體1的排出口 8與箱體21之間的、作為排出側(cè)開 關(guān)閥的電磁閥，該電磁閥22例如如圖1所示，與排出配管20的途中部位 或排出口 8的開口端等連接設(shè)置。并且，電/P茲閥22通過后述的控制裝置25 進行開、關(guān)控制，開閥時，使壓縮機主體l的排出口 8與箱體21連通，關(guān) 閥時，使排出口 8相對外部持續(xù)斷開。
23為檢測出吸入側(cè)壓力的壓力傳感器，該壓力傳感器23位于吸入側(cè)的 電磁閥19與氣壓管路18之間并且設(shè)置于導(dǎo)入配管17的途中。然而，壓力 傳感器23與電磁閥19的開、關(guān)閥無關(guān)、在其上游側(cè)將氣壓管路18內(nèi)的氣 壓作為壓力Pi(參照圖3)檢測，并將該檢測信號向控制裝置25輸出。
24為檢測排出側(cè)壓力的另一壓力傳感器，該傳感器24位于壓縮機主體 1的排出口 8與排出側(cè)的電磁閥22之間并且設(shè)置于排出配管20的途中。并 且，壓力傳感器24檢測排出口 8的壓力Po(參照圖3),并將該檢測信號向 控制裝置25輸出。
25為由微機等構(gòu)成的作為控制機構(gòu)的控制裝置，該控制裝置25為，其 輸入側(cè)與壓力傳感器23、 24等連才妻，其輸出側(cè)與電動馬達16和電;茲閥19、 22等連接。另外，控制裝置25具有存儲有后述的圖3所示的處理程序 ROM、 RAM等的存儲單元25A,和成為起動電動馬達16時的判定值的后 述的判定壓力a(例如a=0.01 -0.1MPa程度的差壓)等。
在此，控制裝置25根據(jù)圖3所示程序、如后述地執(zhí)行壓縮機主體1的 起動時控制處理。并且，控制裝置25也如圖l所示地以箱體21內(nèi)的壓力 成預(yù)定的規(guī)定范圍內(nèi)的壓力值(未圖示)的方式、進行壓縮機主體l的運轉(zhuǎn)控 制等，隨之，執(zhí)行電磁閥19、 22的開關(guān)控制，電動馬達16的驅(qū)動、停止 控制等。
本實施例的渦輪式增壓裝置具有如上所述的結(jié)構(gòu)，下面，對其動作進 行說明。
首先，當(dāng)圖2所示的壓縮機主體1由控制裝置25(參照圖l)向電動馬達 16供電、以使驅(qū)動軸16D旋轉(zhuǎn)時，就使旋轉(zhuǎn)軸9與偏心套筒12以軸線Ol-Ol 為中心旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，旋轉(zhuǎn)渦輪5在由例如三組防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15限制自轉(zhuǎn)的狀態(tài) 下，進行具有規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑(圖2中的尺寸S)的旋轉(zhuǎn)動作。
由此，劃分在固定渦輪3的搭接部3B與旋轉(zhuǎn)渦輪5的搭接部5B之間 的各壓縮室6，從外徑側(cè)向內(nèi)徑側(cè)連續(xù)地縮小。并且，這些壓縮室6中、外 徑側(cè)的壓縮室6從設(shè)置在固定渦輪3外周側(cè)的吸入口 7吸入空氣(來自氣壓 管路18的加壓空氣)，將該空氣在各壓縮室6內(nèi)連續(xù)地壓縮、升壓，同時高 壓的壓縮空氣^Mv內(nèi)徑側(cè)的壓縮室6經(jīng)由排出口 8向排出配管20側(cè)排出。
另外，在如此壓縮運轉(zhuǎn)時，在各壓縮室6內(nèi)壓縮的空氣壓力在旋轉(zhuǎn)渦 輪5的鏡板5A上作用為軸向負載。然而，在罩體2的臺座部2D與旋轉(zhuǎn)渦 輪5的背面?zhèn)?安裝座部5D)之間，設(shè)有稱作球形連接器的例如三組防自轉(zhuǎn) 機構(gòu)15。
并且，這些防自轉(zhuǎn)才幾構(gòu)15由于含有第1、第2的止推軸承15A、 15B 和滾珠15C，在防自轉(zhuǎn)才幾構(gòu)15的第1、第2的止推軸承15、 15B與滾珠15C 之間能夠承受施加在旋轉(zhuǎn)渦輪5的鏡板5A上的軸向負載，防止旋轉(zhuǎn)渦輪5
在罩體2的軸向位移或相對固定渦輪3的傾斜，可使旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)動 作穩(wěn)定。
可是，對于固定渦輪3與旋轉(zhuǎn)渦輪5，考慮到其各自的搭接部3B、 5B 因為壓縮熱等熱膨脹的原因，要在成對手方的鏡板5A、 3A表面之間預(yù)形成 軸向的間隙(空隙)。為此，在例如壓縮運轉(zhuǎn)開始前等，招、接部3B、 5B未熱 膨脹的狀態(tài)下，僅前述軸向的間隙(空隙)，易發(fā)生旋轉(zhuǎn)渦輪5晃動或振動且 旋轉(zhuǎn)渦輪5不穩(wěn)定的情況。
特別是，在旋轉(zhuǎn)渦輪5的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15由球形連接器構(gòu)成的情況下， 因為球形的滾珠15C只夾持在兩個止推軸承15A、 15B間，在壓縮運轉(zhuǎn)開 始前等情況下，旋轉(zhuǎn)渦輪5易僅以軸向的間隙(空隙)程度位移，旋轉(zhuǎn)渦輪5 的情況有不穩(wěn)定的可能。
為此，在本實施例中，為解決如此問題，由控制裝置25執(zhí)行圖3所示 的起動時控制處理，使旋轉(zhuǎn)渦輪5的情況穩(wěn)定的并且，可減輕壓縮運轉(zhuǎn)開 始時的起動負荷等。
即，圖3所示的處理動作一旦開始，就在步驟1中，從存儲單元25A 讀取起動電動馬達16時的成為判定值的判定壓力a(例如0.01 -0.1MPa程 度的差壓)。然后，在步驟2中，由壓力傳感器23將氣壓管路18內(nèi)的氣壓 作為壓力Pi讀取。
并且，在接下來的步驟3中，通過將吸入側(cè)的電磁閥19開閥，使壓縮 機主體1的吸入口 7與氣壓管路18連通，使氣壓管路18內(nèi)的氣壓(加壓空 氣)經(jīng)導(dǎo)入配管17， /人壓縮才幾主體1的吸入口 7流入壓縮室6內(nèi)。
接下來，在步驟4中，由設(shè)置在壓縮機主體1排出側(cè)的壓力傳感器24 讀取排出口 8的壓力Po。之后，移到下個步驟5,根據(jù)下面的式1計算氣 壓管路18的壓力Pi與排出口 8的壓力Po的壓差A(yù)P。
式l
△P=Pi-Po
然后，在步驟6中，判定差壓AP是否為判定壓力a(例如a=0.01~ O.lMPa)以下，判定為"NO，，期間，返回前述步驟4，執(zhí)行其以下的處理。另 外，在步驟6中，判定為"YES，，時，差壓AP為判定壓力a以下，前述排出 口 8的壓力Po接近與氣壓管路18的壓力Pi大致同壓。
即，在前述步驟3中，將吸入側(cè)的電^f茲閥19開閥時，氣壓管路18的
加壓空氣經(jīng)由空氣導(dǎo)入配管17， /人壓縮機主體1的吸入口 7流入壓縮室6 內(nèi)，此時的氣壓在旋轉(zhuǎn)渦輪5的鏡板5A上成軸向負載作用。并且，因為此 時的軸向負載在防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15的第1、第2的止推軸承15A、 15B與滾珠 15C之間承受，所以抑制了旋轉(zhuǎn)渦輪5在罩體2的軸向上的位移和相對固定 渦輪3的傾斜，能夠使旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)動作穩(wěn)定。
其結(jié)果是，即使在壓縮運轉(zhuǎn)開始前，搭接部3B、 5B處于未熱膨脹的狀 態(tài)下，對前述的軸向間隙的量(空隙)使旋轉(zhuǎn)渦輪5產(chǎn)生的晃動或振動，也能 夠通過將氣壓管路18的加壓空氣從壓縮機主體1的吸入口 7流入到壓縮室 6內(nèi)所進行的約束而得到限制，能夠抑制旋轉(zhuǎn)渦輪5的不穩(wěn)定的情況。
并且，此時，/人壓縮機主體1的吸入口 7流入到壓縮室6內(nèi)的加壓空 氣，例如在外徑側(cè)的壓縮室6中作用于旋轉(zhuǎn)渦4侖5的4荅接部5B，氣壓在使 該旋轉(zhuǎn)渦輪5緩慢地旋轉(zhuǎn)方向上成驅(qū)動壓力而起作用。
因此，在步驟6中判定為"YES"時，在下面的步驟7中，對電動馬達供 電，驅(qū)動該電動馬達16,并且，由其驅(qū)動軸16D旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)軸9與偏心 套筒12,使旋轉(zhuǎn)渦輪5以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)半徑(圖2中的尺寸S)開始旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。 并且，在步驟8中，使排出側(cè)的電磁閥22開閥，在步驟9中，返回、繼續(xù) 進行本來的壓縮運轉(zhuǎn)(正常運轉(zhuǎn))。
由此，劃分在固定渦輪3的搭接部3B與旋轉(zhuǎn)渦輪5的搭接部5B只間 的各壓縮室6，可以從外徑側(cè)向內(nèi)徑側(cè)連續(xù)地縮小，將從如前述的吸入口 7 吸入的空氣(來自氣壓管路18的加壓空氣)，在各壓縮室6內(nèi)被連續(xù)地壓縮、 升壓，并且，從內(nèi)徑側(cè)的壓縮室6經(jīng)過排出口 8、排出配管20，向箱體21 排出高壓的壓縮空氣。
這樣，按照本實施例，具有由控制裝置25執(zhí)行如前述的起動時的控制 處理，在將吸入側(cè)的電磁閥19開閥、使工廠的氣壓管路18與壓縮機主體1 的吸入口 7連通后，向電動馬達16供電以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪5。
由此，在壓縮機主體1的運轉(zhuǎn)開始之前，能夠從壓縮機主體1的吸入 口 7將來自氣壓管路18的加壓空氣流入壓縮室6內(nèi)，能夠由此時的氣壓， 使旋轉(zhuǎn)渦輪5容易起動。此時，從壓縮機主體1的吸入口 7流入到壓縮室6 內(nèi)的加壓空氣(流體壓力)起作用，以對旋轉(zhuǎn)渦輪5用于(旋轉(zhuǎn)運動渦輪部件) 施加旋轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))方向的力，由此能夠減輕起動時的負荷。
即，/人壓縮機主體1的吸入口 7流入到壓縮室6內(nèi)的力口壓空氣，成為
將旋轉(zhuǎn)渦輪5慢慢地在旋轉(zhuǎn)的方向上的驅(qū)動壓力而起作用。因此，通過在
此狀態(tài)下，由電動馬達16旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪5，可使旋轉(zhuǎn)渦輪5的起動變 順暢，電動馬達16的起動負荷也能夠容易地減輕。
另外，在壓縮機主體1的運轉(zhuǎn)開始之前，通過從壓縮機主體1的吸入 口 7將來自氣壓管路18的加壓空氣流入壓縮室6內(nèi)，能夠由此時的氣壓 將驅(qū)動對象的旋轉(zhuǎn)渦輪5向軸向推壓。結(jié)果，可在壓縮運轉(zhuǎn)開始前，對于 旋轉(zhuǎn)渦輪5以軸向間隙的量(空隙)的晃動或振動，通過來自氣壓管路18的 加壓空氣進行約束而限制，能夠使旋轉(zhuǎn)渦輪5的情況穩(wěn)定。
如此，流入到壓縮室6內(nèi)的加壓空氣，由于能夠?qū)⑿D(zhuǎn)渦輪5向軸向 推壓，因此，通過此時的空氣壓力，能夠抑制旋轉(zhuǎn)渦輪5在軸向上的晃動 或振動。因此，能夠使兼作推力支承機構(gòu)的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15(止推軸承15A、 15B、滾珠15C等)的情況在起動前穩(wěn)定，能夠在此狀態(tài)下，通過電動馬達 16順暢地起動旋轉(zhuǎn)渦輪5。
此外，在本實施例中，由于旋轉(zhuǎn)渦輪5的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15由球形連接器 構(gòu)成，能夠?qū)⒗鐏碜詨嚎s室6內(nèi)的壓縮空氣施加到旋轉(zhuǎn)渦輪5上的軸向 負載被從驅(qū)動軸16D(旋轉(zhuǎn)軸9)的軸向兩側(cè)夾持球形的滾珠15C的止推軸承 15A、 15B承受。
另外，能夠在壓縮運轉(zhuǎn)開始前，通過將來自氣壓管路18的氣壓預(yù)先導(dǎo) 入到預(yù)壓縮機主體1的壓縮室6內(nèi)，可簡單地抑制由球形連接器(防自轉(zhuǎn)機 構(gòu)15)產(chǎn)生的晃動等，能夠抑制旋轉(zhuǎn)渦輪5的不穩(wěn)定情況。并且，能夠在 起動開始后的壓縮運轉(zhuǎn)時，通過防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15，使旋轉(zhuǎn)渦輪5的防自轉(zhuǎn)順 暢地進行，能夠使其旋轉(zhuǎn)動作穩(wěn)定。
因此，根據(jù)本實施例，由于具有在開啟吸入側(cè)的電磁閥19后、壓縮機 主體l的排出口 8側(cè)直至達到與吸入口 7側(cè)同壓期間、驅(qū)動電動馬達16的 結(jié)構(gòu)，所以能夠使得>^人氣壓管路18經(jīng)過壓縮機主體1的吸入口 7流入到壓 縮室6內(nèi)的加壓空氣，>^人外徑側(cè)的壓縮室6內(nèi)向內(nèi)徑側(cè)的壓縮室6'隻1t浸 透式流入，可由此時的氣壓將旋轉(zhuǎn)渦輪5向軸向推壓，并且，能夠使該旋 轉(zhuǎn)渦輪5慢慢地旋轉(zhuǎn)。
并且，在該狀態(tài)下，在壓縮機主體1的排出口 8至與吸入口 7同壓期 間，開始由電動馬達16進行的旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，能夠順暢地旋轉(zhuǎn)驅(qū) 動旋轉(zhuǎn)渦輪5，能夠容易地減輕電動馬達16的起動負荷等。
此時，通過在壓縮機主體1的排出口 8側(cè)設(shè)置壓力傳感器24，在吸入 口7側(cè)，位于氣壓管路18與電/f茲閥19間地設(shè)置壓力傳感器23,壓力傳感 器24的檢測壓力值(壓力Po)能夠根據(jù)氣壓管路18的供給壓力值(由壓力傳 感器23檢測出的壓力Pi)，將電動馬達16適當(dāng)?shù)乜刂频綉?yīng)當(dāng)被驅(qū)動的時間 (壓縮運轉(zhuǎn)的開始時間)。
再有，根據(jù)本實施例，通過將由前述的渦輪式壓縮機等構(gòu)成的壓縮機 主體1作為升壓用的增壓器使用，能夠很好地降低壓縮運轉(zhuǎn)時的動作聲音， 可使異聲或噪音等變小、確保肅靜。
接下來，圖4及圖5示出了本發(fā)明的第2實施例，本實施例的特征為， 具有在壓縮;f幾構(gòu)的吸入口與開關(guān)閥之間設(shè)置吸入側(cè)的壓力傳感器，而成為
比較的結(jié)構(gòu)。另外，在本實施例中，與前述的第1實施例相同的結(jié)構(gòu)要素 標以相同的符號，并省略對其說明。
圖中，31為在本實施例中采用的、檢測出吸入側(cè)的壓力的壓力傳感器， 該壓力傳感器31位于壓縮機主體1的吸入口 7與電石茲閥19(開關(guān)閥)之間并 設(shè)置于導(dǎo)入配管17的途中等。并且，壓力傳感器31在將電磁閥19開閥時， 使產(chǎn)生在吸入口 7上的壓力Ps(參照圖5)作為來自氣壓管路18的氣壓檢測 出，并將其檢測信號向后述的控制裝置32輸出。
32為由微機等構(gòu)成的作為控制機構(gòu)的控制裝置，該控制裝置32與第1 實施例中所述的控制裝置25具有大致相同的結(jié)構(gòu)。并且，控制裝置32為， 輸入側(cè)與壓力傳感器24、 31等連4妄，其輸出側(cè)與電動馬達16及電磁閥19、 22等連接。
另外，在控制裝置32的存儲單元32A內(nèi)，存儲有后述的圖5所示的處 理程序、和起動電動馬達16時成為判定值的后述的判定壓力al(例如al = 0.01 -0.1MPa程度的差壓)等。
并且，控制裝置32將壓縮機主體1起動時的控制處理根據(jù)圖5所示的 程序，如后所述地執(zhí)行，并且，進行壓縮機主體1的運轉(zhuǎn)控制等，隨之， 執(zhí)行電,茲閥19、 22的開關(guān)控制、電動馬達16的驅(qū)動、停止控制等。
在此，圖5所示的處理動作一旦開始，首先，就在步驟ll中，從存儲 單元32A讀取起動電動馬達16時成為判定值的判定壓力al(例如0.01 ~ O.lMPa程度的差壓)。
接著，在步驟12中，將吸入側(cè)的電磁閥19開閥，使壓縮機主體1的 吸入口 7與氣壓管路18連通。由此，使氣壓管路18內(nèi)的氣壓(加壓空氣) 經(jīng)過導(dǎo)入配管17 /人壓縮才幾主體1的吸入口 7流入到壓縮室6內(nèi)。
然后，在接下來的步驟13中，由壓力傳感器31將吸入口 7的壓力Ps 作為氣壓管路18內(nèi)的氣壓讀取。另外，在下面的步驟14中，由設(shè)置在壓 縮機主體1排出側(cè)的壓力傳感器24讀取排出口 8的壓力Po。并且，在之后 的步驟15中，根據(jù)下述的式2式計算吸入口 7的壓力Ps與排出口 8的壓力 Po的差壓AP。
式2
△P=Ps-Po
接著，在步驟16中，判定由式2式計算的差壓AP是否為預(yù)定的差壓 值的判定壓力al以下，判定為"NO"期間，返回前述步驟13,繼續(xù)進行其 以下的處理。并且，在步驟16中，判定為"YES"時，差壓AP為判定壓力al 以下，前述排出口 8的壓力Po接近吸入口 7的壓力Ps。
因此，在步驟16中判定為"YES"時，移到下個步驟17，對電動馬達16 供電，通過驅(qū)動該電動馬達16，開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。然后，在步 驟18中，使排出側(cè)的電磁閥22開閥，在步驟19中返回、繼續(xù)進行本來的 壓縮運轉(zhuǎn)(正常運轉(zhuǎn))。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，在將吸入側(cè)的電;茲閥19開啟后， 通過驅(qū)動電動馬達16,也能夠開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(正常運轉(zhuǎn))，能夠 獲得與前述第1實施例大致相同的作用效果。
即，在本實施例中，具有在開啟吸入側(cè)的電i茲閥19后，由排出側(cè)的壓 力傳感器24檢測出的壓力Po與由吸入側(cè)的壓力傳感器31檢測出的壓力Ps 的差壓AP成為預(yù)定的差壓值的判定壓力al以下時，即排出側(cè)的壓力Po 接近吸入側(cè)的壓力Ps，在直至到達同壓期間，驅(qū)動電動馬達16。
由此，能夠根據(jù)吸入口 7的壓力Ps與排出口 8的壓力Po，合適地控制 應(yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的時間(壓縮運轉(zhuǎn)的開始時間)，很好地抑制在壓縮運 轉(zhuǎn)開始前、旋轉(zhuǎn)渦輪5僅以軸向的間隙(空隙)晃動或振動，能夠在使旋轉(zhuǎn)渦 輪5的情況穩(wěn)定的狀態(tài)下，順暢地旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(起動)旋轉(zhuǎn)渦輪5。
接著，圖6及圖7示出本發(fā)明的第3實施例，在本實施例中，與前述 的第1實施例相同的結(jié)構(gòu)要素被標以相同的符號，并省略對其說明。
然而，本實施例的特征為，在開啟吸入側(cè)的電磁閥19后，由排出側(cè)的 壓力傳感器24檢測出的壓力Po直到達到預(yù)定的設(shè)定壓力值Pj，就使電動 馬達16停止，在越過i殳定壓力值Pj時，就驅(qū)動電動馬達16。
在此，作為在本實施例中采用的控制機構(gòu)的控制裝置41,具有與第1 實施例中所述的控制裝置25大致相同的結(jié)構(gòu)。而且，控制裝置41其輸入 側(cè)僅與排出側(cè)的壓力傳感器24連接的這一點來看，與第1實施例不同。另 外，在控制裝置41的存儲單元41A中，存儲有后述的圖7所示的處理程序， 和設(shè)定壓力值Pj(例如Pj = 0.1 ~ 0.4MPa)等。
此時，作為設(shè)定壓力值Pj,是基于氣壓管路18側(cè)的設(shè)定壓力等決定的， 設(shè)定成例如比第1實施例中所述的氣壓管路18的壓力Pi(參照圖3)低的壓 力值。
并且，控制裝置41將壓縮機主體1起動時的控制處理根據(jù)圖7所示的 程序如后所述執(zhí)行的并且，進行壓縮機主體1的運轉(zhuǎn)控制等，隨之，執(zhí)行 電^f茲閥19、 22的開關(guān)控制，電動馬達16的驅(qū)動、停止控制等。
即，圖7所示的處理動作一旦開始，首先，就在步驟21中，由存儲單 元41A讀取比氣壓管路18的壓力Pi(參照3)低的壓力值即設(shè)定壓力值Pj。
接著，在步驟22中，將吸入側(cè)的電磁閥19開閥，使壓縮機主體1的 吸入口 7與氣壓管路18連通。由此，使氣壓管路18內(nèi)的氣壓(加壓空氣) 經(jīng)過導(dǎo)入配管17,從壓縮機主體1的吸入口 7流入壓縮室6內(nèi)。
并且，在接下來的步驟23中，由設(shè)置在壓縮機主體1的排出側(cè)的壓力 傳感器24讀取排出口 8的壓力Po，在接下來的步驟24中，判定排出口 8 的壓力Po是否上升至預(yù)定的設(shè)定壓力值Pj。
在此，在步驟24中判定為"NO"期間，排出口 8的壓力Po為設(shè)定壓力 值Pj以下，與氣壓管路18側(cè)的壓力相比成為充分低的壓力狀態(tài)，因此，返 回前述步驟23，使電動馬達16保持停止的狀態(tài)，繼續(xù)進行其以下的處理。 另外，在步驟24中，判定為"YES"時，排出口 8的壓力Po越過設(shè)定壓力值 Pj，接近氣壓管路18側(cè)的壓力。
為此，在步驟24中判定為"YES"時，移到下個步驟25,對電動馬達16 供電，通過驅(qū)動該電動馬達16，開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。然后，在步 驟26中，使排出側(cè)的電磁閥22開閥，在步驟27中返回，繼續(xù)進行本來的 壓縮運轉(zhuǎn)(正常運轉(zhuǎn))。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，也能夠在開啟吸入側(cè)的電》茲閥
19后，通過驅(qū)動電動馬達16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(壓縮運轉(zhuǎn))，能 夠獲得與前述第1實施例大致相同的作用效果。
特別是，在本實施例中，能夠根據(jù)預(yù)定的設(shè)定壓力值Pj與由排出側(cè)的 壓力傳感器24;f企測出的壓力Po，將應(yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的時間(壓縮運轉(zhuǎn) 的開始時間)合適地控制。并且，由于通過使用預(yù)定的設(shè)定壓力值Pj，不必
由傳感器等特別地檢測出吸入側(cè)的壓力，能夠減少部件數(shù)目，能夠提高組 裝時的操作性。
接著，圖8及圖9示出了本發(fā)明的第4實施例，在本實施例中，與前 述的第1實施例相同的結(jié)構(gòu)要素被標以相同的符號，并省略對其說明。
然而，本實施例的特征為，在電動馬達16的驅(qū)動軸16D的附近，設(shè)有 檢測出該驅(qū)動軸16D的旋轉(zhuǎn)位置的接觸式或非接觸式的旋轉(zhuǎn)傳感器51,根 據(jù)驅(qū)動軸16D的旋轉(zhuǎn)位置，將應(yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的時間(壓縮運轉(zhuǎn)的開 始時間)合適地控制。
在此，在本實施例中采用的控制裝置52與在第l實施例中所述的控制 裝置25具有大致同樣的結(jié)構(gòu)。可是，控制裝置52為，其輸入側(cè)與旋轉(zhuǎn)傳 感器51等連接，輸出側(cè)與電動馬達16及電磁閥19、 22等連接。另外，在 控制裝置52的存儲單元52A中，存儲有后述的圖9所示的處理程序，和為
度)等。？—一 — 、 ' a 、' '
并且，控制裝置52將壓縮機主體1的起動時的控制處理根據(jù)圖9所示 的程序如后所述地執(zhí)行，并且，進行壓縮機主體1的運轉(zhuǎn)控制，隨之，執(zhí) 行電》茲閥19、 22的開關(guān)控制，電動馬達16的驅(qū)動、停止控制等。
即，在圖9所示的處理動作一旦開始，首先，就在步驟31中，從存儲 單元52A讀取電動馬達16的起動判定用的旋轉(zhuǎn)角01。接著，在步驟32中， 將吸入側(cè)的電磁閥19開閥，4吏壓縮機主體1的吸入口 7與氣壓管3各18連 通。由此，將氣壓管路18內(nèi)的氣壓(加壓空氣)經(jīng)過導(dǎo)入配管17從壓縮機主 體1的吸入口 7流入壓縮室6內(nèi)。
然后，在接下來的步驟33中，由旋轉(zhuǎn)傳感器51讀取作為電動馬達16(驅(qū) 動軸16D)的旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)角e，在下個步驟34中，判定驅(qū)動軸16D的旋
轉(zhuǎn)角e是否越過判定用的預(yù)定的旋轉(zhuǎn)角ei。
在此，由步驟34中，判定為"NO"期間，由于驅(qū)動軸16D的旋轉(zhuǎn)角0 比旋轉(zhuǎn)角ei更小，氣壓管路18側(cè)的加壓空氣不能通過吸入口 7充分地流 入壓縮機主體1的壓縮室6,能夠判斷電動馬達16的驅(qū)動軸16D直到到達 判定用的旋轉(zhuǎn)角ei的位置為止都不旋轉(zhuǎn)。
因此，在步驟34中判定為"NO"期間，返回前述步驟33，將電動馬達 16保持在停止狀態(tài)，繼續(xù)進行其以下的處理。另外，在步驟34中，判定為 "YES"時，驅(qū)動軸16D的旋轉(zhuǎn)角e達到判定旋轉(zhuǎn)角ei，能夠判斷為壓縮機 主體l的壓縮室6與排出口 8接近氣壓管路18側(cè)的壓力。
為此，在步驟34中，判定為"YES"時，移到下個步驟35,對電動馬達 16供電，通過驅(qū)動該電動馬達16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。然后，在 步驟36中，使排出側(cè)的電磁閥22開閥，在步驟37中返回，繼續(xù)進行本來 的壓縮運轉(zhuǎn)(正常運轉(zhuǎn))。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，也能夠在將吸入側(cè)的電^茲閥19 開啟后，通過驅(qū)動電動馬達16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(壓縮運轉(zhuǎn))，能 夠獲得與前述第1實施例大致相同的作用效果。
特別是，在本實施例中，因為旋轉(zhuǎn)傳感器51檢測出電動馬達16的驅(qū) 動軸16D旋轉(zhuǎn)了多大角度，因此，根據(jù)由該旋轉(zhuǎn)傳感器51檢測出的驅(qū)動軸 16D的旋轉(zhuǎn)角0和預(yù)定的判定用的旋轉(zhuǎn)角01，能夠?qū)?yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16 的時間(壓縮運轉(zhuǎn)的開始時間)合適地控制。
并且，此時，通過使用旋轉(zhuǎn)傳感器51，不必特別地使用如前述實施例 中所述的壓力傳感器等，能夠減少部件數(shù)目，達到可提高組裝時操作性等 的效果。
接著，圖10示出本發(fā)明的第5實施例，在本實施例中，與前述的第1 實施例相同的結(jié)構(gòu)要素被標以相同的符號，并省略對其說明。不過，本實 施例的特征為，在將吸入側(cè)的電磁閥19開啟后，依據(jù)經(jīng)過多長時間，將應(yīng) 當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的時間合適地控制。
在此，在本實施例中，例如在圖1所示的控制裝置25的存儲單元25A 內(nèi)設(shè)有可更新的定時器T，通過在該定時器T中計時如后所述的經(jīng)過時間， 判定并且控制電動馬達16的驅(qū)動開始時間等。
即，在圖10所示的處理動作開始時，首先，在步驟41中，將吸入側(cè) 的電》茲閥19開閥，通過4吏壓縮才幾主體1的吸入口 7與氣壓管路18連通，
使氣壓管路18內(nèi)的氣壓(加壓空氣)經(jīng)過導(dǎo)入配管17從壓縮機主體1的吸入 口 7流入到壓縮室6內(nèi)。
之后，在下個步驟42中，使定時器T開始工作，對在將電磁閥19開 閥后經(jīng)過了多長時間進行計時。接著，移到步驟43，判定由定時器T計數(shù) 的時間是否在預(yù)定的時間Tl ~ T2的范圍內(nèi)。
此時，時間Tl T2是通過由實驗數(shù)據(jù)等求出在將吸入側(cè)的電磁閥19 開閥后，氣壓管路18的加壓空氣經(jīng)過導(dǎo)入配管17從壓縮機主體1的吸入 口 7流入到壓縮室6內(nèi)，直到進一步到達排出口 8側(cè)，需要多長時間而進 4亍決定。
因此，能夠在步驟43中判定為"NO"期間，判斷為，由定時器T計數(shù)的 時間未達到預(yù)定的時間Tl，氣壓管路18側(cè)的加壓空氣未經(jīng)過吸入口 7充分 ;也流入壓縮才幾主體1的壓縮室內(nèi)6內(nèi)。
為此，在步驟43中判定為"NO"期間，反復(fù)地進行該步驟43的判定處 理。并且，在步驟43中判定為"YES"時，能夠判斷為，由定時器T計數(shù)的 時間達到預(yù)定的時間Tl -T2的范圍內(nèi)，壓縮機主體1的壓縮室6與排出口 8接近氣壓管路18側(cè)的壓力。
因此，在步驟43中判定為"YES"時，移到下個步驟44,對電動馬達16 供電，通過驅(qū)動該電動馬達16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。然后，在步 驟45中，使排出側(cè)的電磁閥22開閥。另夕卜，在步驟46中，為重新設(shè)置定 時器T使之停止，在接下來的步驟47中，返回，繼續(xù)進行本來的壓縮運轉(zhuǎn) (正常運轉(zhuǎn))。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，也能夠在將吸入側(cè)的電磁閥19 開閥后，通過驅(qū)動電動馬達16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(壓縮運轉(zhuǎn))，能 夠獲得與前述第1實施例大致同樣的作用效果。
特別是，在本實施例中，通過使用通常內(nèi)置于控制裝置25(參照圖1) 等中的定時器T，隨著將吸入側(cè)的電磁閥19開閥后的經(jīng)過時間，能夠適當(dāng) 地控制應(yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的時間。即，通過基于至此的實驗數(shù)據(jù)等，求 出應(yīng)當(dāng)驅(qū)動電動馬達16的適合的時間，能夠在壓縮運轉(zhuǎn)的開始時很好地減 輕起動的負荷等。
接下來，圖11及圖12示出本發(fā)明的第6實施例，在本實施例中，與 前述的第1實施例相同的結(jié)構(gòu)要素被標以相同的符號，并省略對其說明。
然而，本實施例的特征為，在將吸入側(cè)的電;茲閥19斷開的狀態(tài)下，在壓縮
機主體1的吸入口 7與氣壓管路18之間，添加設(shè)置使吸入口 7側(cè)向大氣開 ;汶的開放閥61。
在此，開放閥61由與電石茲閥19大致同樣的電磁閥構(gòu)成，依靠來自控 制機構(gòu)(控制裝置62)的控制信號實現(xiàn)后述的打開關(guān)閉。另外，在本實施例中 采用的控制裝置62具有與在第1實施例中所述的控制裝置25大致同樣的 結(jié)構(gòu)。
可是，控制裝置62的輸入側(cè)與壓力傳感器23, 24等連接，而輸出側(cè) 除了與電動馬達16及電石茲閥19、 22等連接外還與開放閥61連接。另外， 在控制裝置62的存儲單元62A中，存儲有后述的圖12所示的處理程序等。
并且，控制裝置62根據(jù)圖12所示的程序、如后所述地執(zhí)行壓縮機主 體l的起動時控制處理、壓縮運轉(zhuǎn)(正常時)控制處理及停止時控制處理等， 并且，隨之執(zhí)行電磁閥19、 22的開關(guān)控制，電動馬達16的驅(qū)動、停止控 制等。
即，圖12所示的處理動作開始時，首先，在步驟51中，進行例如與 圖3所示的步驟1-9的處理同樣的起動時控制處理，通過電動馬達16可 順暢i也起動壓縮才幾主體1的凝:轉(zhuǎn)渦4侖5。
接著，在步驟52中，進行壓縮運轉(zhuǎn)(正常時)控制處理，通過由電動馬 達16繼續(xù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動壓縮機主體1的旋轉(zhuǎn)渦輪5,將高壓的壓縮空氣朝向圖 11所示的箱體21內(nèi)排出。由此，為了使箱體21內(nèi)的壓力成預(yù)定的規(guī)定范 圍內(nèi)的壓力值(未圖示)，執(zhí)行壓縮機主體1正常時的運轉(zhuǎn)控制。
然后，在下個步驟53中，判定是否停止壓縮機主體1的壓縮運轉(zhuǎn)，判 定為"NO"期間，由于箱體21內(nèi)的壓力沒有達到前述規(guī)定范圍內(nèi)的壓力值， 返回步驟52，繼續(xù)進行前述的壓縮運轉(zhuǎn)控制處理。
接著，在步驟53中判定為"YES，，時，由于箱體21內(nèi)的壓力為前述規(guī)定 范圍內(nèi)，移到下個步驟54，因為進行停止時的控制處理，使電動馬達16停 止(停止供電)。并且，在步驟55中，使排出側(cè)的電磁閥22關(guān)閥，使吸入側(cè) 的電》茲閥19關(guān)閥。由此，/人氣壓管路18(導(dǎo)入配管17側(cè))斷開壓縮才幾主體1 的吸入口 7。
接下來，在步驟56中，將開》文閥61開閥，通過將壓縮才幾主體1的吸 入口 7向大氣開放，使殘留在各壓縮室6內(nèi)的壓縮空氣從吸入口 7經(jīng)過開放閥61向大氣中放出。并且，此時的開放閥61僅開閥預(yù)定的時間，其后 也可自動地關(guān)閥。于是，然后，在步驟57中返回。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，也能夠通過在圖12所示的步驟 51中進行起動時控制處理，在開啟吸入側(cè)的電石茲閥19后，驅(qū)動電動馬達 16,開始旋轉(zhuǎn)渦輪5的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(壓縮運轉(zhuǎn))，能夠獲得與前述第1實施例大 致同樣的作用效果。
特別是，在本實施例中，因為在斷開吸入側(cè)的電磁閥19的狀態(tài)下，在 壓縮機主體1的吸入口 7與氣壓管路18之間，添加設(shè)置將吸入口 7側(cè)向大 氣開放的開放閥61，所以荻得下述那樣的作用效果。
即，即使在由渦輪式的壓縮機主體1產(chǎn)生的壓縮運轉(zhuǎn)停止后，壓縮空 氣殘留在各壓縮室6內(nèi)的情況下，也能夠在使電動馬達16停止、吸入側(cè)的 電i茲閥19關(guān)閉的狀態(tài)(斷開壓縮機主體1的吸入口 7與氣壓管路18之間的 狀態(tài))下，通過開啟開放閥61，將殘留在壓縮室6內(nèi)的壓力從吸入口 7側(cè)向 大氣開放，能夠抑制例如在壓縮室6內(nèi)等冷凝水的發(fā)生。
接著，圖13示出本發(fā)明的第7實施例，在本實施例中，與前述的第1 實施例相同的結(jié)構(gòu)要素被標以相同的符號，并省略對其說明。然而，本實 施例的特征為，在壓縮機主體l的吸入口 7與氣壓管路18之間，設(shè)有例如 位于導(dǎo)入配管17的途中的電^茲式的三通閥71。
在此，三通閥71代替前述第6實施例中所述的吸入側(cè)的電磁閥19與 開放閥61而進行使用，用單一的閥實現(xiàn)了兩閥的功能。并且，三通閥71 具有3個流入、流出用的開口部71A、 71B、 71C，這些開口部71A、 71B、 71C間的切換控制(連通、斷開)通過來自控制裝置72的控制信號進行。
即，三通閥71例如在開口部71A與開口部71B連通期間，使開口部 71C相對外氣(大氣)斷開。并且，開口部71A與開口部71B的連通為斷開時， 使開口部71C向外氣(大氣)開放，開口部71B與開口部71C連通。
另外，在本實施例中采用的控制裝置72具有與第1實施例中所述的控 制裝置25大致同樣的結(jié)構(gòu)。然而，控制裝置72為，其輸入側(cè)與壓力傳感 器23、 24等連接，輸出側(cè)與電動馬達16、電磁閥22及三通閥71連接。并 且，此時的控制裝置72執(zhí)行與前述第6實施例中所述的控制裝置62大致 同樣的控制處理。
如此，即使在如此構(gòu)成的本實施例中，也可得到與前述第6實施例大 致同樣的作用效果。并且，即使在渦輪式的壓縮機主體1停止后，在壓縮
空氣殘留于各壓縮室6內(nèi)的情況下，也能夠在使電動馬達16停止、關(guān)閉三 通閥71的開口部71A的狀態(tài)(斷開壓縮4幾主體1的吸入口 7與氣壓管路18 之間的狀態(tài))下，通過使開口部71C與開口部71B連通、向大氣開放，殘留 在壓縮室6內(nèi)的壓力可從吸入口 7側(cè)向大氣開放，能夠抑制例如在壓縮室6 內(nèi)等冷凝水的發(fā)生。
并且，在本實施例6中，通過使用單一的三通閥71，替換第6實施例 中所述的吸入側(cè)的電磁閥19與開》丈閥61,可得到同等的作用效果，能夠在 短時間內(nèi)有效的進行例如對三通閥71的配管操作(連接#:作)等。
另外，在前述第6實施例中，以進行與圖3所示的步驟1 ~9的處理同 樣的情況為例、說明了在圖12的步驟51中進行的起動時控制處理。然而， 本發(fā)明并不限于此，可具有進行例如與由第2-5實施例產(chǎn)生的圖5、圖7、 圖9、圖10所示的起動時控制處理同樣的處理的結(jié)構(gòu)。并且，這一點對于 第7實施例也是同樣的。
此外，在前述各實施例中，以在壓縮機主體1的排出口 8側(cè)設(shè)有作為 排出側(cè)的開關(guān)閥的電磁閥22的情況為例進行了說明。然而，本發(fā)明并不限 于此，也可在例如排出口 8側(cè)的壓力上升至預(yù)定的壓力時開闊，允許壓縮 流體從排出口 8向箱體21側(cè)流通，將阻止逆向流動的開閥壓設(shè)定式的逆止 閥^,^電-茲閥22 4吏用。
另外，在前述各實施例中，以在壓縮機主體1的罩體2與旋轉(zhuǎn)渦輪5 之間，設(shè)有稱為球形連接器的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15的情況為例進行了說明。然而， 本發(fā)明并不限于此，例如可以使用由輔助曲柄或歐氏(才/k夕、'厶)接頭等 構(gòu)成的防自轉(zhuǎn)才幾構(gòu)。
此外，在前述各實施例中，以由球形連接器構(gòu)成的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)15具有 兼作推力支承機構(gòu)的結(jié)構(gòu)的情況為例進行了說明。然而，本發(fā)明并不限于 此，例如可以由別的部件構(gòu)成推力支承機構(gòu)與防自轉(zhuǎn)機構(gòu)。
一方面，在前述第4實施例中，以具有在電動馬達16的驅(qū)動軸16D的 附近設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器51，檢測出驅(qū)動軸16D的旋轉(zhuǎn)位置的結(jié)構(gòu)的情況為例 進行了說明。然而，本發(fā)明并不限于此，例如在電動馬達中內(nèi)置旋轉(zhuǎn)位置 檢測功能的情況下，也可將其作為旋轉(zhuǎn)傳感器使用。另外，旋轉(zhuǎn)位置的檢 測對象并不限于驅(qū)動軸16D,例如可將圖2中所示的旋轉(zhuǎn)軸9作為旋轉(zhuǎn)位
置的檢測對象。
再有，在前述各實施例中，以與工廠的氣壓管路18連接、使加壓空氣 的壓力增壓的渦輪式增壓裝置(渦輪式的空氣壓縮機)為例進行了說明。然 而，本發(fā)明并不限于此，例如也可適用于多段式壓縮機的高壓側(cè)等。另夕卜， 作為增壓對象的流體，也可廣泛地適用于例如氮氣、氦氣等各種的流體。
另外，在前述各實施例中，以使用具有固定渦輪3與旋轉(zhuǎn)渦輪5的渦
輪式的壓縮機主體1的情況為例進行了說明。然而，本發(fā)明并不限于此， 例如也可將相互對向的兩個渦輪部件的任一旋轉(zhuǎn)的全系旋轉(zhuǎn)型(兩旋轉(zhuǎn)型) 的渦輪式壓縮機等、各種形式的渦輪式壓縮機作為壓縮機構(gòu)采用。
權(quán)利要求
1、一種渦輪式增壓裝置，其具有渦輪式的壓縮機構(gòu)，該渦輪式的壓縮機構(gòu)在兩個渦輪部件的搭接部重合并旋轉(zhuǎn)運動期間，將從外部的加壓流體供給機構(gòu)供給的加壓流體由吸入口吸入并在壓縮室內(nèi)壓縮，作為壓縮流體從排出口排出；驅(qū)動機構(gòu)，該驅(qū)動機構(gòu)將構(gòu)成該壓縮機構(gòu)的各所述渦輪部件中的至少一個渦輪部件旋轉(zhuǎn)驅(qū)動；開關(guān)閥，該開關(guān)閥設(shè)置在所述壓縮機構(gòu)的吸入口與所述加壓流體供給機構(gòu)之間，將所述吸入口相對加壓流體供給機構(gòu)連通、斷開；控制機構(gòu)，該控制機構(gòu)控制該開關(guān)閥的連通、斷開和所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動、停止，該控制機構(gòu)的構(gòu)成為在通過所述開關(guān)閥使所述加壓流體供給機構(gòu)與吸入口連通后，由所述驅(qū)動機構(gòu)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動所述渦輪部件。
2、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，所述壓縮機 構(gòu)具有抑制被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的所述渦輪部件自轉(zhuǎn)的防自轉(zhuǎn)機構(gòu)，該防自轉(zhuǎn)機構(gòu) 通過具有剛性的球形的滾珠和從所述渦輪部件的軸向力方向兩側(cè)夾持該滾 珠并承受所述渦輪部件的軸向力負載的一對止推軸承構(gòu)成的球形連接器構(gòu) 成。
3、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，所述控制機 構(gòu)的構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，直至所述壓縮機構(gòu)的排出口達到與所 述吸入口同壓期間，開始所述驅(qū)動^/L構(gòu)的驅(qū)動。
4、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，所述控制機 構(gòu)的構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，直至所述壓縮機構(gòu)的排出口達到與所 述吸入口同壓期間，開始所述驅(qū)動才幾構(gòu)的驅(qū)動。
5、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓縮 機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述 開關(guān)閥后，直至所述壓力傳感器的檢測壓力值達到所述加壓流體供給機構(gòu) 的供給壓力值期間，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動的構(gòu)成。
6、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓縮 機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述 開關(guān)閥后，直至所述壓力傳感器的檢測壓力值達到所述加壓流體供給機構(gòu) 的供給壓力值期間，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
7、 按照權(quán)利要求3所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓縮 機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述 開關(guān)閥后，直至所述壓力傳感器的檢測壓力值達到所述加壓流體供給機構(gòu) 的供給壓力值期間，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
8、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓縮 機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述壓縮機構(gòu)的吸入側(cè)設(shè)有吸入側(cè) 壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，所述排出側(cè)壓預(yù)定的差壓以下時，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
9、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓縮 機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述壓縮機構(gòu)的吸入側(cè)設(shè)有吸入側(cè) 壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，所述排出側(cè)壓預(yù)定的差壓以下時，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
10、 按照權(quán)利要求3所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述壓縮機構(gòu)的吸入側(cè)設(shè)有吸入 側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開啟所述開關(guān)閥后，所述排出側(cè)于預(yù)定的差壓以下時，開始所述驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動。
11、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在所述排 出側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值直至達到預(yù)定的設(shè)定壓力值的期間，使所述 驅(qū)動機構(gòu)停止，在越過所述設(shè)定壓力值時驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)。
12、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在所述排 出側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值直至達到預(yù)定的設(shè)定壓力值的期間，使所述 驅(qū)動機構(gòu)停止，在越過所述設(shè)定壓力值時驅(qū)動所述驅(qū)動才幾構(gòu)。？
13、 按照權(quán)利要求3所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的排出側(cè)設(shè)有排出側(cè)壓力傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在所述排 出側(cè)壓力傳感器的檢測壓力值直至達到預(yù)定的設(shè)定壓力值的期間，使所述 驅(qū)動才/L構(gòu)停止，在越過所述i殳定壓力值時驅(qū)動所述驅(qū)動才幾構(gòu)。
14、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述驅(qū) 動機構(gòu)上設(shè)有檢測出旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開 啟所述開關(guān)閥后，所述旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測位置越過預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置時，驅(qū) 動所述驅(qū)動纟幾構(gòu)。
15、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述驅(qū) 動機構(gòu)上設(shè)有檢測出旋轉(zhuǎn)位置的旋轉(zhuǎn)傳感器，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為在開 啟所述開關(guān)閥后，所述旋轉(zhuǎn)傳感器的檢測位置越過預(yù)定的旋轉(zhuǎn)位置時，驅(qū) 動所述驅(qū)動才幾構(gòu)。
16、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，所述控制 機構(gòu)構(gòu)成為以在開啟所述開關(guān)閥后預(yù)定的時間范圍內(nèi)，驅(qū)動所述驅(qū)動機構(gòu)。
17、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，所述控制 機構(gòu)構(gòu)成為以在開啟所述開關(guān)閥后預(yù)定的時間范圍內(nèi)，驅(qū)動所述驅(qū)動機 構(gòu)。
18、 按照權(quán)利要求1所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的吸入口與加壓流體供給機構(gòu)之間，設(shè)有在斷開所述開關(guān)閥的狀態(tài) 下將所述吸入側(cè)向大氣開放的開放閥，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為使所述驅(qū)動 機構(gòu)停止，在關(guān)閉所述開關(guān)閥的狀態(tài)下開啟所述開放閥。
19、 按照權(quán)利要求2所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的吸入口與加壓流體供給才幾構(gòu)之間，設(shè)有在斷開所述開關(guān)閥的狀態(tài) 下將所述吸入側(cè)向大氣開放的開放閥，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為使所述驅(qū)動 機構(gòu)停止，在關(guān)閉所述開關(guān)閥的狀態(tài)下開啟所述開放閥。
20、 按照權(quán)利要求3所述的渦輪式增壓裝置，其特征在于，在所述壓 縮機構(gòu)的吸入口與加壓流體供給才幾構(gòu)之間，設(shè)有在斷開所述開關(guān)閥的狀態(tài) 下將所述吸入側(cè)向大氣開放的開放閥，所述控制機構(gòu)構(gòu)成為使所述驅(qū)動 機構(gòu)停止，在關(guān)閉所述開關(guān)閥的狀態(tài)下開啟所述開放閥。
全文摘要
一種渦輪式增壓裝置，將渦輪式壓縮機作為增壓器使用、使動作音減小、可確保靜音的并且，容易減輕起動負荷等。在壓縮機主體(1)的吸入口(7)與氣壓管路(18)之間，在導(dǎo)入配管(17)的途中部位等上設(shè)有吸入側(cè)的電磁閥(19)。通過控制裝置(25)開、關(guān)控制電磁閥，在開閥時，使壓縮機主體(1)的吸入口與氣壓管路連通，在關(guān)閥時，吸入口與氣壓管路斷開。并且，在進行壓縮機主體的起動時控制時，由于在壓縮運轉(zhuǎn)的開始前抑制旋轉(zhuǎn)渦輪(5)僅以軸向間隙(空隙)的量晃動，因此，在將吸入側(cè)的電磁閥開閥、使壓縮機主體的吸入口與工廠的氣壓管路連通后，對電動馬達(16)供電，以旋轉(zhuǎn)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)渦輪。
文檔編號F15B3/00GK101354036SQ20081021546
公開日2009年1月28日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月31日
發(fā)明者坂本晉, 巖野公宣, 水越綾, 駒井裕二 申請人:株式會社日立制作所